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gis的概念定義:地理資訊系統(geographic information system或 geo-information system,gis)有時又稱為「地學資訊系統」。它是一種特定的十分重要的空間資訊系統。它是在計算機硬、軟體系統支援下,對整個或部分地球表層、空中和地下空間中的有關地理分布資料進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
地理資訊系統(gis,geo·graphic information system)是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學以及遙感和電腦科學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用於輸入、儲存、查詢、分析和顯示地理資料的計算機系統,隨著gis的發展,也有稱gis為「地理資訊科學」(geographic information science),近年來,也有稱gis為"地理資訊服務"(geographic information service)。
gis的特點:
為了滿足gis對地球表面、空中和地下若干要素空間分布和相互關係的研究,gis必須具備以下基本特點。
①公共的地理定位基礎;所有的地理要素,要按經緯度或者特有的座標系統進行嚴格的空間定位,才能使具有時序性、多維性、區域性特徵的空間要素進行復合和分解,將隱含其中的資訊變為顯示表達,形成空間和時間上連續分布的綜合資訊基礎,支援空間問題的處理與決策。(強調座標的重要性,所以對於一些沒有座標的或者不知道座標系統的資料是基本沒有什麼用的)
②標準化和數位化;將多資訊源的空間資料和統計資料進行分級、分類、規格化和標準化,使其適應於計算機輸入和輸出的要求,便於進行社會經濟和自然資源、環境要素之間的對比和相關分析。(分各個要素的特性,例如道路,標準的應該是面的,是有寬度的,這樣可以大致估算其車流量等)
③多維結構;在二維空間編碼基礎上,實現多專題的第三維資訊結構的組合,並按時間序列延續,從而使它具有資訊存貯、更新和轉換能力,為決策部門提供實時顯示和多層次分析的方便。這顯然是常規二維或二維半的地形圖所不具備的。(在空間的基礎上,還可以根據不同的屬性資訊來顯示如:人口、經濟等專題圖,還可以根據時間變化就是四位,netcdf 資料)
④具有豐富的資訊;gis資料庫中不僅包含豐富的地理資訊,還包含與地理資訊有關的其它資訊,如人口分布、環境汙染、區域經濟情況、交通情況等。紐約市曾經對其資料庫進行了調查,發現有80%以上的資訊為地理資訊或與地理資訊有關。
資料結構和資料儲存
資料結構
空間資料結構:
地理實體的特徵:
1、 屬性特徵;
2、 空間特徵;
3、 時間特徵;
地理實體資料的型別:
1、 屬性資料;
2、 幾何資料;
3、 關係資料;(描述空間實體之間的空間關係資料,如實體的鄰接、關聯、包含等,主要指拓撲關係)
(一般我們在這裡討論的只是空間資料,屬性資料要結合實際的情況)
no data no bb
所以在儲存上回有別於一般的資料,有著自己特有的儲存方式、資料儲存格式。
gis中的資料儲存格式有:
1、向量資料格式
世界的本質是物質,對於 gis 來說,點就應該是向量資料的本質,點生線,線生麵……,如此組合,構成了 gis 世界中的向量空間。
點:單點、多點;
線(segment):直線、圓弧、橢圓弧、貝塞爾曲線;(只有兩個點的線)
線路(path):連續線的集合;
環線(ring):封閉的多段線;
多段線(polyline):多個path物件的集合;
多邊形(polygon):由乙個或多個ring物件的有序集合;
獲取:外業測量、由柵格數轉換獲得、跟蹤數位化
2、影像資料格式(柵格資料格式)
柵格資料結構基於柵格模型的資料結構。是指將空間分割成有規則的網格,稱為柵格單元,在各個柵格單元上給出相應的屬性值來表示地理實體的一種資料組織形式。
柵格資料結構中,點由乙個單元網格表示,線由一串有序的相互鏈結的單元網格表示,各個網格的值相同。多邊形由聚集在一起的相互連線的單元網格組成,區域內部網格值相同,外部不同。每個網格對應一種屬性。其空間位置用行與列表示。網格邊長決定資料精度,但在表示地理實體時,資訊都有丟失,這是由於複雜的實體採用統一格網造成的。一般通過保證最小多邊形的精度標準來確定網格尺寸,可以有效逼近實體又能最大程度減少資料量。
與向量資料結構相比,其表達地理要素比較直觀,容易進行多層資料的疊合操作。但資料精度取決於網格邊長,當邊長縮小時網格數量會呈幾何級數遞增,使儲存空間迅速增加;由於相鄰網格單元屬性值的相關性,造成柵格資料冗餘度大;柵格資料對於網路分析比較困難等。
3、地形資料格式(高程資料)
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